[서울=뉴시스] 구자룡 기자 = 중국이 수직으로 지하 암반 1km를 뚫고 들어가 광석을 채굴하는 무게 500t의 괴물 장비를 개발했다고 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)가 9일 보도했다.

‘강철 척추’라는 이름을 붙인 이 장비는 단단한 암반에서도 1000m가 넘는 깊이까지 수직갱을 굴착할 수 있는 세계 최초의 굴착기라고 SCMP는 전했다.

무게가 약 500t에 달하고 폭이 8.1m인 이 기계는 광산 장비라기보다는 ‘지하 항공모함’에 더 가깝다고 국영 과학기술일보는 7일 보도했다.

중국철도건설공사(CRCC)가 개발한 이 거대 장비는 조립 단계를 거쳐 본격적인 가동에 들어갔으며, 현재 랴오닝성 북동부의 철광석 채굴 프로젝트에 투입됐다.

전문가들은 지표면에서 이미 확인된 광물 매장량의 두 배에 달하는 광물 자원이 지하에 매장되어 있을 것으로 추정하고 있다.

중국 지질조사국이 2018년 발표한 추정에 따르면 최대 2000m 깊이에 매장된 안티몬 자원은 현재 알려진 매장량보다 5.3배 더 많다. 이 준금속은 배터리, 반도체 및 금속 합금에 필수적이다. 납, 아연, 금의 경우 지하 심층 매장량은 대략 4배 더 많다.

항공우주 및 방위산업에 필수적인 밀도가 높고 단단한 금속 텅스텐은 지하 깊은 곳에 매장된 양이 지표면 근처에 있는 양보다 약 3배 더 많다.

심층 자원과 얕은 층 자원의 비율이 3대 1인 것은 리튬, 희토류, 석탄에도 적용된다.

다른 심층 수직갱 굴착 방식과 달리 ‘강철 척추’는 단단한 암반을 뚫도록 특별히 설계됐다.

이 장비는 수직갱 전체 직경을 덮는 거대한 원형 절삭 헤드를 특징으로 한다. 마치 대형 전동 드릴처럼 지표면에서 수직으로 굴착한다.

수석 엔지니어 딩장페이는 과학기술일보와의 인터뷰에서 이 프로젝트가 여러 주요 기술적 난관을 극복해 다수의 특허를 획득했다고 밝혔다.

가장 큰 과제 중 하나는 엄청난 양의 부서진 암석과 진흙을 효율적으로 제거하는 것이다.

수평 터널 굴착기와 달리 수직 수직 터널 굴착기는 절삭날 바로 앞에 잔해가 쌓인다.

이 회사의 시간당 운송 능력은 트럭 10대가 동시에 작업하는 것과 같다고 한다.

굴착 도중 즉각적인 지지 없이는 뚫린 구멍 주변 암벽이 절단되는 즉시 변형되거나 붕괴될 수 있는 것도 과제다. 이는 심층 굴착에서 ‘안전의 저주’로 알려진 현상이다.

연구팀은 국내 여러 과학 기관과의 공동 연구를 통해 갱도 벽을 실시간으로 보강하는 방법을 개발했다.

‘강철 척추’ 개발의 필요성은 2022년 중국공정원 전략연구 저널에 실린 논문에서 강조됐다고 SCMP는 전했다.

얕은 광물 자원이 고갈돼 업계가 성장을 유지하기 위해서는 1000m가 넘는 심해 자원을 개발해야 한다는 지적이 나온 것이다. 

중국은 이미 1000m가 넘는 석탄 갱도를 40개 이상, 금속 광산 갱도를 20개 가까이 굴착했고, 7개는 1500m를 초과한다.

논문 저자들은 불안정한 환경에서 전통적인 시추 및 발파 방식과 관련된 위험을 완화하기 위해 더욱 안전하고 성능이 뛰어난 자율 장비에 대한 긴급한 연구를 촉구했다.


◎공감언론 뉴시스 kjdragon@newsis.com